JPH0744070Y2 - 半導体放熱器の取付金具 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、トランジスタやＩＣな
どの半導体素子を搭載した放熱器をプリント基板上に取
付け固定するための半導体放熱器の取付け金具に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、トランジスタやＩＣなどの半導
体素子をプリント基板上に実装する場合、半導体素子を
熱的破壊から保護するため、半導体素子は放熱器に固定
されてから放熱器と一体にプリント基板上に載置され
る。この場合、放熱器はプリント基板にしっかり密着さ
れ、しかもプリント基板から簡単に外されることのない
よう載置される必要がある。このため、通常放熱器の両
側に１組のプリント基板取付け用の金具を設け、この取
付け金具の一端部をプリント基板の透孔に挿通し、これ
によって放熱器をプリント基板上に載置している。この
ようにしてプリント基板上に載置された半導体素子と放
熱器は基板上に載置されている他の電子部品と一緒にフ
ローはんだ装置などのデッピングはんだ工程を経てプリ
ント基板に固着される。

【０００３】図３はかかる半導体放熱器の取付金具の従
来例構造を示したもので、取付け金具１’は0.5mm 厚程
度の比較的肉厚の硬質金属板を例えば冷間圧延鋼材を打
抜き、曲げ加工等により成型した後、表面にはんだめっ
き処理を施し得られている。その細部を図３に沿い説明
すると、取付け金具１’は、その上部端縁に取付金具
１’を放熱器の所定位置に係止するための鉤状係止爪
９’が設けられ、また取付け金具１’の中央平坦部８
Ａ’には取付け金具１’を放熱器にリベット或はネジ等
で固定するための穴８’が設けられ、また取付け金具
１’の下端部にはプリント基板の透孔に挿入する脚部
２’が形成され、この脚部２’の下方部にはプリント基
板透孔へ挿入された脚部２’がプリント基板透孔から簡
単に抜け出ることのないよう抜け防止のための湾曲部
６’が設けられている。

【０００４】図４は、取付け金具１’により放熱器７を
プリント基板４に載置した状態を示したものである。放
熱器７には、取付け金具１’の鉤状係止爪９’を係止す
るための係止穴７Ａと、取付け金具１’を放熱器７に固
定するためのリベット或はネジ５用の固定穴７Ｂが設け
られている。この固定穴７Ｂは取付け金具１’の固定穴
８’と対応する。

【０００５】１組の取付け金具１’は夫々放熱器７の両
側に固定されるが、この取付けは取付け金具１’の鉤状
係止爪９’を放熱器７の係止穴８’に引掛け、取付け金
具１’が放熱器７に係止された状態で取付け金具１’の
固定用穴８’と放熱器７の固定用穴７Ｂとを一致させ、
両穴にリベット又はネジ５を挿通緊締し、取付け金具
１’と放熱器７とをしっかり固定する。次に、放熱器７
に固定された取付け金具１’の脚２’をプリント基板４
の透孔に挿入する。このとき、脚２’の湾曲部６’がプ
リント基板４の透孔12を通過し、脚２’の湾曲部６’の
裾が透孔12の壁13の角14に係止されるまで挿入する。こ
の結果、放熱器７は取付け金具１’によりプリント基板
４に密着して載置され、この状態で取付け金具１’の脚
２’をプリント基板４の導体パターン15にはんだ接続す
ることにより、放熱器７はプリント基板４上に実装固定
される。なお、取付け金具１’の脚２’に設けた湾曲部
６’の厚みｔは透孔12の穴径より小さく形成されてい
る。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】ところが、上述の従来
構造の取付け金具１’は硬質の肉厚な金属材料で形成さ
れていて弾性力に乏しいものである。このため、放熱器
７の両側に設けた１組の取付け金具１’の脚２’をプリ
ント基板４の透孔12に挿入した場合、取付け金具１’の
脚部２’にプリント基板４からの抜け防止のための湾曲
部６’が設けられてはいるものの、この湾曲部６’で取
付け金具１’をプリント基板４の透孔12に係止する力は
十分しっかりしたものとはいえず、プリント基板実装工
程中の振動などにより取付け金具１’の脚２’がプリン
ト基板４透孔12から浮き上がり、結果として、放熱器７
とプリント基板４間に間隙を生ずる所謂放熱器７の浮き
を発生する。この浮きの発生した状態のままで放熱器７
がプリント基板４にはんだ接続されると、放熱器７とプ
リント基板４間の浮きの部分にがたつきを生じ、このが
たつきが放熱器７に固定されている半導体素子16のリー
ド部17に繰り返し応力として加わることになり、この結
果半導体素子の劣化をもたらすという不都合を生ずるこ
とがあった。

【０００７】本考案は上記課題を解決するもので、放熱
器に固定されている半導体素子に加わる応力劣化の要因
となる、放熱器とプリント基板間に発生する浮き現象を
防止する半導体放熱器の取付け金具を提供するものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本考案は、半導体放熱器
との係止固定部とプリント基板の透孔への挿入脚部を具
備する半導体放熱器取付け金具を金属弾性薄葉材で形成
するとともに、この取付け金具の一端に設けたプリント
基板透孔への挿入脚部を該脚部上方へ略Ｙ字状に前記プ
リント基板透孔径より広く開脚させて形成し、この略Ｙ
字状に開脚する脚部の開脚弾性力により前記プリント基
板の透孔壁を押圧させ、この押圧力で取付け金具をプリ
ント基板に係止させる構成とした半導体放熱器の取付け
金具にある。更に好ましい実施態様として、前記取付け
金具のＹ字状に開脚する脚部の少なくとも一方の脚片部
の下方にプリント基板透孔からの抜け防止のための湾曲
部を設けた半導体放熱器の取付け金具にある。

【０００９】

【作用】本考案の取付け金具は、金属弾性薄葉材で形成
されるとともに、脚部が脚部上方へ向かって略Ｙ字状に
プリント基板透孔径より広く開脚して形成されているの
で、この取付け金具の脚部をプリント基板透孔へ挿入し
たとき、略Ｙ字状に開脚している脚部が順次透孔壁に押
されて窄まり、この窄まった脚部の反撥弾性力により脚
部の各脚片部が透孔の両壁を押圧する。この押圧力によ
り取付け金具はプリント基板に密接して強固に係止され
る。更に、この取付け金具の脚部の少なくとも一方の側
の脚片部の下方にプリント基板透孔からの抜け防止のた
めの湾曲部を設けておけば、脚部をプリント基板透孔に
挿入したとき、脚部の湾曲部の裾がプリント基板透孔の
壁の角に係止されるので前述の略Ｙ字状に開脚した脚部
による透孔壁押圧力と相まって、取付け金具はより一層
強固にプリント基板に係止される。この結果、放熱器は
プリント基板に密着して強固に係止され、プリント基板
との間にがたつきを発生することがなくなり、放熱器に
固定されている半導体素子のリード部に及ぼす応力劣化
が防止される。

【００１０】

【実施例】以下本考案の実施例を図１及び図２に沿って
説明する。図１は本考案の取付け金具の１実施例を示す
斜視図、図２は本考案の取付け金具を用いて放熱器をプ
リント基板に係止した状態を示す図である。取付け金具
１は0.2mm 厚程度のバネ用鋼板或はリン青銅板等の金属
弾性薄葉材を用い、これを打抜き、曲げ加工により図 1
に図示する如き形状に形成した後はんだめっき処理を施
して得る。取付け金具1 の構造部分のうち、取付け金具
1 を放熱器7 に固定するために取付け金具1の上端部に
設ける係止爪9 及び取付け金具1 と放熱器7 とをリベッ
ト又はネジ５で固定するために設ける固定用の穴８につ
いては、前述の従来例構造の場合と同じように形成して
ある。

【００１１】本考案の特徴を示す取付け金具１の下方に
形成する脚部２について詳述すると、脚部２は打抜き、
曲げ金型により、該脚部の上方へ向って略Ｙ字に開脚す
る形状に形成され、その脚部２を形成する一方の脚片部
21，22はその上端が平坦部８Ａに連接し、他方の脚片部
23はその上端が自由端となっていて、脚片部21，22と脚
片部23の下端は端板部18で連結している。そして、脚片
部21，22及び脚片部23の上部は平行部21Ａ，22Ａ及び平
行部23Ａが設けられ、平行部21Ａ，22Ａと平行部23Ａは
間隙Ｔで平行に対面している。この間隙Ｔはプリント基
板４の透孔12の寸法Ｐより広く形成してある。更に、脚
片部21，22には平行部21Ａ，22Ａの下方にくの字に湾曲
する湾曲部21Ｂ，22Ｂが形成される。なお、脚部２の幅
Ｗはプリント基板４の透孔に挿入し得る寸法に形成する
ことは勿論である。また、取付け金具１の平坦部８Ａの
下端両側に鉤部10，10を設けておくと、取付け金具１を
プリント基板４に挿入係止したときに安定して係止する
ことができるので好都合である。

【００１２】次に、図２に沿い、取付け金具１を用いた
放熱器７とプリント基板４との係止状態を説明する。な
お、放熱器７の構造及び取付け金具１を放熱器７に係止
固定する手順は前述の従来例構造の取付け金具の場合と
同一であるので説明は省略する。

【００１３】さて、取付け金具１の脚部２がプリント基
板４の透孔12に挿入されると、上端を自由端としている
脚片部23が透孔12の壁13に押圧されながら順次窄まりな
がら、脚片部21，22及び23の平行部21Ａ，22Ａ，及び23
Ａと透孔12の壁13とが一致するところまで脚部２は挿入
され、挿入が終了する。この状態まで脚部２を透孔12に
挿入すると、脚片部21，22に設けた湾曲部21Ｂ，22Ｂの
裾がプリント基板透孔12の角14に係止され、また鉤10，
10がプリント基板４の表面に係止される。窄まった脚片
部21，22及び23はその弾性反撥力により透孔12の壁14を
押圧し、この押圧力で取付け金具１はプリント基板４に
強固に係止される。

【００１４】この結果、放熱器７は取付け金具１を介し
プリント基板４に強固に係止されるとともに、脚片部2
1，22の湾曲部21Ｂ，22Ｂによりプリント基板４からの
抜けが防止され一層強固に係止される。また、鉤10，10
を設けておくと、脚片部21，22の湾曲部21Ｂ，22Ｂと鉤
10，10とによりプリント基板４が挟持され、放熱器７は
プリント基板４に安定した状態で密着搭載される。これ
により、放熱器７はプリント基板への実装工程中にもプ
リント基板４から浮き上がることがなくなり、放熱器７
に固定された半導体素子16のリード部17に発生していた
放熱器の浮き上がりに原因する応力劣化をもたらすこと
がなくなる。なお、本考案の取付け金具は上記実施例に
限定されるものでないことは勿論である。

【００１５】

【考案の効果】本考案の半導体放熱器の取付け金具によ
れば、極めて簡便な構造で半導体放熱器をプリント基板
上に強固に安定して密接させて係止させることができ
る。この結果、放熱器のプリント基板からの浮き上がり
が防止され、放熱器に固定搭載されている半導体素子の
リード部にもたらされていた、放熱器の浮き上がりに起
因する応力劣化をなくすことができ、プリント基板への
部品実装の信頼性を高める効果は大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す半導体放熱器取付金具
を示す斜視図である。

【図２】本考案の取付け金具を用いた状態を示す要部断
面図である。

【図３】従来例の取付け金具を示す斜視図である。

【図４】従来例の取付け金具を用いた状態を示す要部断
面図である。

【符号の説明】

１ 半導体放熱器取付金具 ２ 脚部 ４ プリント基板 ５ リベット ６ 湾曲部 ７ 半導体放熱器 ７Ａ 放熱器の係止穴 ７Ｂ 放熱器の固定穴 ８ 取付け金具の固定穴 ８Ａ 取付け金具の中央平坦部 ９ 鉤状係止爪 10 鉤部 12 プリント基板透孔 13 透孔の壁 14 透孔の壁の角 15 導体パターン 16 半導体素子 17 半導体素子のリード部 18 取付け金具の端板部 21，22，23 脚片部 21Ａ，22Ａ，23Ａ 平行部 21Ｂ，22Ｂ 脚片部の湾曲部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 上條 忠幸 長野県松本市大字笹賀5652番36 トピーフ ァスナー工業株式会社内 審査官 中澤 登

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体放熱器との係止固定部とプリント
   基板の透孔へ挿入固定する脚部とを設けた金属板状材か
   らなる半導体放熱器の取付け金具において、前記取付け
   金具を金属弾性薄葉材で形成するとともに、該取付け金
   具のプリント基板透孔への挿入脚部を該脚部上方へ略Ｙ
   字状に前記プリント基板透孔径より広く開脚させて形成
   し、該略Ｙ字状に開脚する脚部の開脚弾性力により前記
   プリント基板透孔壁を押圧させ、該押圧力で取付け金具
   をプリント基板に係止させる構造としたことを特徴とす
   る半導体放熱器の取付け金具。
2. 【請求項２】 前記取付け金具の略Ｙ字状に開脚する脚
   部の少なくとも一方の脚片部の下方にプリント基板透孔
   からの抜けを防止するための湾曲部を設けたことを特徴
   とする請求項１記載の半導体放熱器の取付け金具。